CN112193837B - 自感应恒压矿用物料远程气力输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自感应恒压矿用物料远程气力输送系统，包括：将中间仓中物料输送出的主输料管，主输料管一侧并排布置有给主输料管补气的辅气管，主输料管的端部连通设有将主输料管中物料和气力混合的混合器，混合器的端部设有将混合器中混合的物料、气力遇水呈浆状喷出的喷头；在诱导止回阀监测主输料管中压力值升高时，脉冲盒自动开启，辅气管中的气体进入主输料管中进行补气、吹堵和稳压，当主输料管压力恢复设定值后，脉冲盒自动停止动作，辅气管停止补气；包括连通于中间仓底部的定量给料装置的进气管，当物料均匀进入给料装置后，气力将中间仓底部定量给料装置设定好的物料吹散以便物料顺利的输送出。

Description

自感应恒压矿用物料远程气力输送系统

技术领域

本发明涉及气力输送系统技术领域，具体涉及自感应恒压矿用物料远程气力输送系统。

背景技术

物料运送一直是工业应用中占比较大的环节，其中粉状物料输送时的环保、效率和能耗是需重点解决的问题。目前机械输送方式有带式输送机、振动输送机、斗式输送机及螺旋输送机，更适合露天或大体积物料输送，扬尘控制差、物料破损率高、输送距离有限、维护保养难。

气力输送是利用气流的能量，在密闭管道内沿气流方向输送粉料状物料，是流态化技术的一种具体应用。气力输送系统具有结构简单，操作方便，维护成本低，布置受限低，可作水平、垂直或倾斜方向的输送，并且输送距离长，能在一处装料、多处卸料，目前广泛用于电力、化工、轮胎、制药、食品处理、煤矿等行业。

根据气力输送系统的输送类型可分为稀相悬浮气力输送和密相气力输送。气力输送系统的研究和应用有相当一段时间停留在稀相悬浮气力输送上。目前低速密相气力输送技术越来越成熟，配上计算机控制，使气力输送系统有飞跃式的发展。密相气力输送技术相对稀相悬浮气力输送，输送效率更高、空气利用率高、更环保、各设备受灰尘影响小，同时密相气力输送系统基本解决物料破碎、管道磨损、高能耗等问题，配合控制技术，能进一步提高系统的经济性、安全性、可靠性及智能化呈度。

现有技术中，气力输送系统中输送管道在输送物料的过呈中存在容易堵塞的现象，且给输送管道供应物料的物料仓中底部容易沉淀物料，出现输送效率降低的现象；煤矿井下传统喷浆工艺流呈复杂，污染较大，效率低，物料浪费大；为此我们提供自感应恒压矿用物料远程气力输送系统解决上述问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了自感应恒压矿用物料远程气力输送系统，包括将中间仓中物料输送出的主输料管，主输料管一侧并排布置有给主输料管补气以将主输料管中物料输送出的辅气管，在诱导止回阀监测主输料管中压力值升高时，辅气管中的气体进入主输料管中进行补气、吹堵和稳压。

为了实现上述目的，本发明采用的自感应恒压矿用物料远程气力输送系统，包括：

存储经过滤、干燥的气源的储气罐；

通过储气罐所释放的气力将其内部存储的物料输送至中间仓的周转罐；

将中间仓中物料输送出的主输料管，所述主输料管一侧并排布置有给主输料管补气的辅气管，主输料管的端部连通设有将主输料管中物料、气力混合的混合器，所述混合器的端部设有将混合器中混合的物料、气力遇水呈浆状喷出的喷头；

包括连通于中间仓底部的定量给料装置的进气管，当物料均匀进入定量给料装置后，气力将中间仓底部定量给料装置设定好的物料吹散以便物料顺利的输送出。

作为上述方案的进一步优化，所述储气罐包括第一储气罐、并联设置在第一储气罐一侧的第二储气罐与第三储气罐，所述第一储气罐的端部还设有供其内部气体过滤的过滤器和供其内部气体干燥的冷干机。

本实施例中，第一储气罐中的气体可通过过滤器进行过滤，通过冷干机除湿，满足用气环保要求，同时解决物料受潮问题、减少管路清理工作。储气罐包括第一储气罐、第二储气罐、第三储气罐，多个储气罐同时给周转罐、中间仓供气，保证供气稳定且持续。

作为上述方案的进一步优化，所述中间仓上端设有与周转罐连通的进料箱，所述中间仓上设有连通其外部的除尘器，所述中间仓上安装有对其内部物料量进行监控的开关式料位计、连续式料位计，中间仓上还设有对其连接的管道和内部压力进行监控的压力表，中间仓的底部设有向主输料管定量给料的定量给料装置，所述辅气管的起始端、定量给料装置与中间仓的进气阀组之间通过三通阀连通，所述中间仓包括锥形罐体、设置在锥形罐体上方并将辅气管中气体输入锥形罐体底部的下进气管与将辅气管中气体输入锥形罐体顶部的上进气管，所述中间仓的进气阀组设置在连通在三通阀与储气罐之间的进气管上，所述锥形罐体的底部设有与主输料管端部连通并使锥形罐体内部的物料进入主输料管中的板式出料阀，所述板式出料阀的一端与定量给料装置相连。

需要说明的是，中间仓的进气端与辅气管之间串联有防止进入中间仓的气体回流的逆止阀与供气体通过并将通过的气体压力降低的节流孔板，进气阀组包括依次设置在进气管上的球阀、减压阀、角阀，下进气管和上进气管中进气时分别对锥形罐体底部、上方可能堆积的物料进行吹散，避免锥形罐体内部堵塞而引起物料输送效率降低的现象，锥形罐体通过支撑筋及标准件固定于煤矿井下硐室，除尘器给中间仓中的物料除尘，所述除尘器与中间仓之间通过圆顶阀连接。

作为上述方案的进一步优化，所述辅气管上设有多组供辅气管中的气体补充给主输料管中的脉冲盒，所述脉冲盒通过软管与主输料管连通，所述脉冲盒中设有判断主输料管中压力值的诱导止回阀，在诱导止回阀监测主输料管中压力值升高时，脉冲盒自动开启，辅气管中的气体进入主输料管中进行补气、吹堵和稳压，当主输料管压力恢复设定值后，脉冲盒自动停止动作，辅气管停止补气。

进一步的，在诱导止回阀监测主输料管中压力值升高时，辅气管中的气体进入主输料管中进行补气，在主输料管中的压力值升高时，主输料管中可能出现堵塞现象，辅气管中的气体继续进入主输料管中吹堵，疏通主输料管，且可稳定主输料管中的气体压力值，所述脉冲盒包括作为总支撑的脉冲盒壳体，所述脉冲盒壳体内部还设有控制辅气管进入主输料管中气体流量的流量调节阀与防止主输料管中气体回流进入辅气管中的内置逆止阀，所述脉冲盒壳体连通软管的位置设有防止主输料管中气体回流进脉冲盒的外置逆止阀，所述脉冲盒壳体内部还设有连通在内置逆止阀、诱导止回阀之间并供气体通过的九十度弯头，九十度弯头选用大弯曲半径的弯头，能改善管道磨损情况，所述脉冲盒壳体内部还设有将辅气管内气体抽入主输料管的自吸泵，所述流量调节阀、九十度弯头与自吸泵之间通过三通接头连通。

作为上述方案的进一步优化，整个系统各执行单元的控制由内置的控制系统执行，本系统为煤矿井下使用，为符合安全要求，电器元器件采用本安型或进行防爆箱的隔爆处理，包括固定于中间仓仓体上并用于控制各类气动阀门的开启和关闭的电磁阀柜，固定于储气罐一侧并用于数据传输单元和PLC元器件隔爆的防爆型控制柜，固定于防爆型控制柜一侧并用于系统用电匹配的防爆型动力柜。

作为上述方案的进一步优化，所述主输料管、辅气管的起始端均连通于中间仓上，所述主输料管上等距离布置有供辅气管中气体进入主输料管中补气的接头。

需要说明的是，主输料管根据技术要求铺设2500米，辅气管同样并排布置，主输料管、辅气管每隔4.5米布置安装有接头，辅气管上每隔4.5米布置安装有脉冲盒，通过脉冲盒及软管将两管路相连。

作为上述方案的进一步优化，所述脉冲盒通过接头螺纹固定在辅气管上，所述主输料管上预留有供软管快速连接的快插气动接头。

进一步的，脉冲盒与辅气管之间连接方便稳固，而软管可通过快插气动接头快速的固定在主输料管上，实用性强，连接方便。

作为上述方案的进一步优化，所述混合器的端部并联有多组喷头，所述喷头与混合器之间通过软管连接。

具体的，混合器端部连接软管的位置设置有供混合器中物料进入软管进而从喷头中喷出的出料阀，软管的长度根据喷浆工作面距离而定，为便于管路连接，均采用板把式快接接头连接在软管和混合器、喷头之间。

本发明的自感应恒压矿用物料远程气力输送系统，具备如下有益效果：

本发明的自感应恒压矿用物料远程气力输送系统，包括将中间仓中物料输送出的主输料管，所述主输料管一侧并排布置有给主输料管补气的辅气管，主输料管的端部连通设有将主输料管中物料、气力混合的混合器，所述混合器的端部设有将混合器中混合的物料、气力遇水呈浆状喷出的喷头，在诱导止回阀监测主输料管中压力值升高时，辅气管中的气体进入主输料管中进行补气、吹堵和稳压；

本发明的自感应恒压矿用物料远程气力输送系统，包括连通于中间仓底部的定量给料装置的进气管，当物料均匀进入给料装置后，气力将中间仓底部定量给料装置设定好的物料吹散以便物料顺利的输送出，中间仓包括锥形罐体、设置在锥形罐体上方并将辅气管中气体输入锥形罐体底部的下进气管与将辅气管中气体输入锥形罐体顶部的上进气管，下进气管和上进气管中进气时分别对锥形罐体底部、上方可能堆积的物料进行吹散，避免锥形罐体内部堵塞而引起物料输送效率降低的现象；

本发明的自感应恒压矿用物料远程气力输送系统设置于煤矿井下硐室，实现物料均匀的供给、长距离输送，为末端喷浆环节提供稳定、均匀浓度的物料，实现煤矿井下巷道支护一体式喷浆。将原传统喷浆所需搬运、拆袋、混合和搅拌的工艺流呈简化，操作人员由六人班组缩减至两人，摈弃扬尘，提高喷涂速度和质量，从根本上改善煤矿井下作业环境、降低井下人员操作强度和提高煤矿生产效率。

参照后文的说明与附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式，应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制，在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的图1中中间仓示意图；

图3为本发明的图1中脉冲盒示意图。

图中：第一储气罐1、过滤器2、冷干机3、第二储气罐4、第三储气罐5、周转罐6、中间仓7、主输料管8、辅气管9、脉冲盒10、混合器11、喷头12、电磁阀柜13、防爆型控制柜14、防爆型动力柜15、除尘器16、圆顶阀17、进料箱18、开关式料位计19、连续式料位计20、压力表21、定量给料装置22、锥形罐体23、节流孔板24、逆止阀25、球阀26、减压阀27、角阀28、板式出料阀29、进气管30、上进气管31、下进气管32、脉冲盒壳体33、流量调节阀34、诱导止回阀35、九十度弯头36、内置逆止阀37、三通接头38、自吸泵39、外置逆止阀40。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于、设有”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接、相连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，“固连”为固定连接的含义，固定连接的方式有很多种，不作为本文的保护范围，本文中所使用的术语“垂直的”“水平的”“左”“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明，本文中所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；

请参阅说明书附图1-3，本发明提供一种技术方案：自感应恒压矿用物料远程气力输送系统，包括：

存储经过滤、干燥的气源的储气罐；

通过储气罐所释放的气力将其内部存储的物料输送至中间仓7的周转罐6；

将中间仓7中物料输送出的主输料管8，主输料管8一侧并排布置有给主输料管8补气的辅气管9，主输料管8的端部连通设有将主输料管8中物料、气力和辅气管9中气力混合的混合器11，混合器11的端部设有将混合器11中混合的物料、气力遇水呈浆状喷出的喷头12；

包括连通于中间仓7底部的定量给料装置22的进气管30，当物料均匀进入定量给料装置22后，气力将中间仓7底部定量给料装置22设定好的物料吹散以便物料顺利的输送出。

储气罐包括第一储气罐1、并联设置在第一储气罐1一侧的第二储气罐4与第三储气罐5，第一储气罐1的端部还设有供其内部气体过滤的过滤器2和供其内部气体干燥的冷干机3。

本实施例中，第一储气罐1中的气体可通过过滤器2进行过滤，通过冷干机3除湿，满足用气环保要求，储气罐包括第一储气罐1、第二储气罐4、第三储气罐5，多个储气罐同时给周转罐6、中间仓7供气，保证供气稳定且持续。

中间仓7上端设有与周转罐6连通的进料箱18，中间仓7上设有连通其外部的除尘器16，中间仓7上安装有对其内部物料量进行监控的开关式料位计19、连续式料位计20，中间仓7上还设有对其连接的管道和内部压力进行监控的压力表21，中间仓7的底部设有向主输料管8定量给料的定量给料装置22，辅气管9的起始端、定量给料装置22与中间仓7的进气阀组之间通过三通阀连通，中间仓7包括锥形罐体23、设置在锥形罐体23上方并将辅气管9中气体输入锥形罐体23底部的下进气管32与将辅气管9中气体输入锥形罐体23顶部的上进气管31，中间仓7的进气阀组设置在连通在三通阀与储气罐之间的进气管30上，锥形罐体23的底部设有与主输料管8端部连通并使锥形罐体23内部的物料进入主输料管8中的板式出料阀29，板式出料阀29的一端与定量给料装置22相连。

需要说明的是，中间仓7的进气端与辅气管9之间串联有防止进入中间仓7的气体回流的逆止阀25与供气体通过并将通过的气体压力降低的节流孔板24，进气阀组包括依次设置在进气管30上的球阀26、减压阀27、角阀28，下进气管32和上进气管31中进气时分别对锥形罐体23底部、上方可能堆积的物料进行吹散，避免锥形罐体23内部堵塞而引起物料输送效率降低的现象，锥形罐体23通过支撑筋及标准件固定于煤矿井下硐室，除尘器16给中间仓7中的物料除尘，除尘器16与中间仓7之间通过圆顶阀17连接。

辅气管9上设有多组供辅气管9中的气体补充给主输料管8中的脉冲盒10，脉冲盒10通过软管与主输料管8连通，脉冲盒10中设有判断主输料管8中压力值的诱导止回阀35，在诱导止回阀35监测主输料管8中压力值升高时，脉冲盒10自动开启，辅气管9中的气体进入主输料管8中进行补气、吹堵和稳压，当主输料管8压力恢复设定值后，脉冲盒10自动停止动作，辅气管9停止补气。

进一步的，在诱导止回阀35监测主输料管8中压力值升高时，辅气管9中的气体进入主输料管8中进行补气，在主输料管8中的压力值升高时，主输料管8中可能出现堵塞现象，辅气管9中的气体继续进入主输料管8中吹堵，疏通主输料管8，且可稳定主输料管8中的气体压力值，脉冲盒10包括作为总支撑的脉冲盒壳体33，脉冲盒壳体33内部还设有控制辅气管9进入主输料管8中气体流量的流量调节阀34与防止主输料管8中气体回流进入辅气管9中的内置逆止阀37，脉冲盒壳体33连通软管的位置设有防止主输料管8中气体回流进脉冲盒10的外置逆止阀40，脉冲盒壳体33内部还设有连通在内置逆止阀37、诱导止回阀35之间并供气体通过的九十度弯头36，九十度弯头36选用大弯曲半径的弯头，能改善管道磨损情况，脉冲盒壳体33内部还设有将辅气管9内气体抽入主输料管8的自吸泵39，流量调节阀34、九十度弯头36与自吸泵39之间通过三通接头38连通。

整个系统各执行单元的控制由内置的控制系统执行，本系统为煤矿井下使用，为符合安全要求，电器元器件采用本安型或进行防爆箱的隔爆处理，包括固定于中间仓7仓体上并用于控制各类气动阀门的开启和关闭的电磁阀柜13，固定于储气罐一侧并用于数据传输单元和PLC元器件隔爆的防爆型控制柜14，固定于防爆型控制柜14一侧并用于系统用电匹配的防爆型动力柜15。

本实施例中，防爆型控制柜14与电磁阀柜13之间通过信号线连接，防爆型控制柜14与防爆型动力柜15之间通过电缆连接。

主输料管8、辅气管9的起始端均连通于中间仓7上，主输料管8上等距离布置有供辅气管9中气体进入主输料管8中补气的接头。

需要说明的是，主输料管8根据技术要求铺设2500米，辅气管9同样并排布置，主输料管8、辅气管9每隔4.5米布置安装有接头，辅气管9上每隔4.5米布置安装有脉冲盒10，通过脉冲盒10及软管将两管路相连。

脉冲盒10通过接头螺纹固定在辅气管9上，主输料管8上预留有供软管快速连接的快插气动接头。

进一步的，脉冲盒10与辅气管9之间连接方便稳固，而软管可通过快插气动接头快速的固定在主输料管8上，实用性强，连接方便。

混合器11的端部并联有多组喷头12，喷头12与混合器11之间通过软管连接。

具体的，混合器11端部连接软管的位置设置有供混合器11中物料进入软管进而从喷头12中喷出的出料阀，软管的长度根据喷浆工作面距离而定，为便于管路连接，均采用板把式快接接头连接在软管和混合器11、喷头12之间。

本实施方式提供的自感应恒压矿用物料远程气力输送系统，工作过呈如下：

储气罐提供气源，储气罐中的气体进入周转罐6，将周转罐6中的物料输入中间仓7中存储，中间仓7中通过进气管30输入储气罐中的气体，通过气体的推动作用将中间仓7中的物料输送至主输料管8中，而辅气管9传输储气罐中的气体，给主输料管8进行补气，从主输料管8中输入到混合器11中的物料、气体进行混合，充分混合物料，然后遇水后呈浆状由喷头12喷出。

仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.自感应恒压矿用物料远程气力输送系统，其特征在于，包括：

存储经过滤、干燥的气源的储气罐；

通过储气罐所释放的气力将其内部存储的物料输送至中间仓的周转罐；

将中间仓中物料输送出的主输料管，所述主输料管一侧并排布置有给主输料管补气的辅气管，主输料管的端部连通设有将主输料管中物料、气力混合的混合器，所述混合器的端部设有将混合器中混合的物料、气力遇水呈浆状喷出的喷头；

包括连通于中间仓底部的定量给料装置的进气管，当物料均匀进入定量给料装置后，气力将中间仓底部定量给料装置设定好的物料吹散以便物料顺利的输送出；

所述中间仓上端设有与周转罐连通的进料箱，所述中间仓上设有连通其外部的除尘器，所述中间仓上安装有对其内部物料量进行监控的开关式料位计、连续式料位计，中间仓上还设有对其连接的管道和内部压力进行监控的压力表，中间仓的底部设有向主输料管定量给料的定量给料装置，所述辅气管的起始端、定量给料装置与中间仓的进气阀组之间通过三通阀连通，所述中间仓包括锥形罐体、设置在锥形罐体上方并将辅气管中气体输入锥形罐体底部的下进气管与将辅气管中气体输入锥形罐体顶部的上进气管，所述中间仓的进气阀组设置在连通在三通阀与储气罐之间的进气管上，所述锥形罐体的底部设有与主输料管端部连通并使锥形罐体内部的物料进入主输料管中的板式出料阀，所述板式出料阀的一端与定量给料装置相连；

所述辅气管上设有多组供辅气管中的气体补充给主输料管中的脉冲盒，所述脉冲盒通过软管与主输料管连通，所述脉冲盒中设有判断主输料管中压力值的诱导止回阀，在诱导止回阀监测主输料管中压力值升高时，脉冲盒自动开启，辅气管中的气体进入主输料管中进行补气、吹堵和稳压，当主输料管压力恢复设定值后，脉冲盒自动停止动作，辅气管停止补气；

所述脉冲盒通过接头螺纹固定在辅气管上，所述主输料管上预留有供软管快速连接的快插气动接头。

2.根据权利要求1所述的自感应恒压矿用物料远程气力输送系统，其特征在于：所述储气罐包括第一储气罐、并联设置在第一储气罐一侧的第二储气罐与第三储气罐，所述第一储气罐的端部还设有供其内部气体过滤的过滤器和供其内部气体干燥的冷干机。

3.根据权利要求1所述的自感应恒压矿用物料远程气力输送系统，其特征在于：整个系统各执行单元的控制由内置的控制系统执行，本系统为煤矿井下使用，为符合安全要求，电器元器件采用本安型或进行防爆箱的隔爆处理，包括固定于中间仓仓体上并用于控制各类气动阀门的开启和关闭的电磁阀柜，固定于储气罐一侧并用于数据传输单元和PLC元器件隔爆的防爆型控制柜，固定于防爆型控制柜一侧并用于系统用电匹配的防爆型动力柜。

4.根据权利要求1所述的自感应恒压矿用物料远程气力输送系统，其特征在于：所述主输料管、辅气管的起始端均连通于中间仓上，所述主输料管上等距离布置有供辅气管中气体进入主输料管中补气的接头。

5.根据权利要求1所述的自感应恒压矿用物料远程气力输送系统，其特征在于：所述混合器的端部并联有多组喷头，所述喷头与混合器之间通过软管连接。

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